智能家居報警系統(tǒng)設(shè)計樣本

前言以智能中控主機為核心，采用國際領(lǐng)先室內(nèi)無線組網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)門禁、空調(diào)、地暖、燈光、熱水器、家庭影院、窗簾、各類報警器等家庭電子設(shè)備與控制主機之間通訊組網(wǎng)，顧客可以通過手機、座機、遙控面板以及互聯(lián)網(wǎng)通信終端等方式，一鍵搞定所有家電設(shè)備，隨時理解家中實時信息，遠程完畢對家里各項設(shè)備控制。只要手指輕輕一觸，家里所有電器都可以通過用手機平板電腦或者遙控面板一鍵操控，輕松對家居中燈光、電視、空調(diào)、窗簾、攝像頭等進行實時查看與控制，讓你提前享有將來生活，一切變化盡在你指尖！

1.總體設(shè)計方案1.1基于GSM安全系統(tǒng)簡介GSM安全系統(tǒng)是基于移動通信網(wǎng)絡監(jiān)控報警技術(shù)，徹底解決了普通防盜器、監(jiān)控器無法解決遠程報警和易于破解難題。運用通信加密技術(shù)，讓顧客家居安全無憂，是繼單向防盜器、雙向防盜器后新一代防盜產(chǎn)品。GSM智能防盜器，是運用最新材料技術(shù)、最新信息技術(shù)、最新人工智能設(shè)計讓防盜器具備智慧靈魂，使人與財產(chǎn)安全保障突破時空限制。在性能上必要要在各種狀況條件下高可靠性，在功能上必要既要讓顧客有不可破解最高安全級別，又要讓顧客操作以便，甚至系統(tǒng)為顧客自動服務。GSM網(wǎng)絡智能防盜器符合全能防盜技術(shù)特點：及時告知：全球范疇最高安全：杜絕解碼操作以便：手動自動實用功能：防盜防火GSM防盜被喻為繼第一代機械鎖，第二代電子式防盜鎖，第三代芯片式數(shù)碼防盜器，第四代GPS防盜之后第五代防盜器。本系統(tǒng)充分運用GSM移動通訊網(wǎng)絡，結(jié)合數(shù)字通訊技術(shù)，實現(xiàn)對家居進行狀態(tài)監(jiān)控、調(diào)度、防盜報警、防火報警等功能。GSM網(wǎng)絡防盜重要是突破了無距離限制。無服務費、無月租、房屋遇到入侵，5秒鐘告知到戶主，戶主可以第一時間制止盜竊行為發(fā)生，防止火災蔓延。1.2基于GSM安全系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢都市規(guī)模迅速擴大，外來人口大量涌入，使本來就復雜都市管理更加復雜。家庭被盜，住戶被搶，常有發(fā)生。對此，公安部門雖作了大量投入，仍不盡人意。其因素大體是：（1）有家庭被盜，損失數(shù)目很少，公安部門沒有用常規(guī)辦法備案偵察。（2）有住戶雖然損失嚴重，但法律意識淺薄，不能將當時狀況和線索作一種明確表述，自然增長了破案難度。（3）作案人詭計多端，狡猾、飄忽不定，沒有固定著落和去處。（4）公安部門時時有諸多大案要案要辦，使破案周期變長，破案率下降。綜上所述，GSM家庭防盜系統(tǒng)是一種尖端科技安防產(chǎn)品，性能可靠操作簡樸，具備深遠發(fā)展意義。

2.設(shè)計正文隨著生活水平提高，提別是物質(zhì)生活水平不斷提高，人們對自己個人安全和家庭財產(chǎn)安全越來越注重，安全已成為一種市場需求；同步經(jīng)濟飛速發(fā)展隨著著都市流動人口急劇增長，給家庭防控增長了新難題和提出了新課題，老式人防物防形式已難以適應社會形式發(fā)展需求。科學技術(shù)進步和普遍應用，進一步同動了智能化家庭建設(shè)步伐，家庭安全技術(shù)防范系統(tǒng)已經(jīng)從本地向遠程監(jiān)控發(fā)展，從社會周邊防范向家庭內(nèi)部防控逐漸靠攏，家庭防盜報警系統(tǒng)在人們對美好生活追求中迅速崛起。一種完善職能家庭，具備便捷、安全、舒服、高檔生活環(huán)境，保證每一種家庭住戶聲明財產(chǎn)安全，是建設(shè)本系統(tǒng)最大意義和主線目。GSM模塊將GSM射頻芯片、基帶解決芯片、存儲器、功放器件等集成在一塊線路板上，具備獨立操作系統(tǒng)、GSM射頻解決、基帶解決并提供原則接口功能模塊。因而，GSM模塊具備發(fā)送SMS短信，語音通話，GPRS數(shù)據(jù)傳播等基于GSM網(wǎng)絡進行通信所有基本功能。簡樸來講，GSM模塊加上鍵盤、顯示屏和電池，就是一部手機。當前，GSM模塊依然在廣泛工業(yè)應用領(lǐng)域使用，在更行各業(yè)都能看到GSM模塊應用產(chǎn)品。例如，在車載監(jiān)控領(lǐng)域，使用GSM模塊將車輛行駛GPS數(shù)據(jù)傳播到車輛管理中心；在電力、水務系統(tǒng)，通過GSM模塊實現(xiàn)了遠程智能抄表，可以實時監(jiān)控顧客用電和用水量；在測繪行業(yè)，為諸多偏僻測繪點安裝了GSM模塊實現(xiàn)了實時監(jiān)控，不必再人工收集數(shù)據(jù)；在家庭，可以安裝無線報警系統(tǒng)，一旦發(fā)生火情或盜竊行為，可以及時告知戶主和報警；在國外，諸多老人小孩帶了個人跟蹤器，防止老人和小孩走失或意外發(fā)生，里面也是集成了GSM模塊?？梢哉f，隨著GSM網(wǎng)絡建設(shè)完善，GSM模塊應用范疇也越來越廣。通過手機終端接受報警短信，并且可以發(fā)送命令短信異地遙控系統(tǒng)實現(xiàn)各種操作。運用各種傳感器對也許浮現(xiàn)煤氣泄露、火災、家中門窗被打開并有人闖入等意外狀況進行，并通過短信發(fā)送特定報警信息于預先設(shè)定好手機號碼，告知事主做出相應辦法。通過GSM網(wǎng)絡，雖然遠在千里之外也能對家中發(fā)生各種突發(fā)意外狀況了如指掌，使生活更安全更智能。2.1基于GSM安全系統(tǒng)簡介GSM安全系統(tǒng)是基于移動通信網(wǎng)絡監(jiān)控報警技術(shù)，徹底解決了普通防盜器、監(jiān)控器無法解決遠程報警和易于破解難題。運用通信加密技術(shù)，讓顧客家居安全無憂，是繼單向防盜器、雙向防盜器后新一代防盜產(chǎn)品。GSM智能防盜器，是運用最新材料技術(shù)、最新信息技術(shù)、最新人工智能設(shè)計讓防盜器具備智慧靈魂，使人與財產(chǎn)安全保障突破時空限制。在性能上必要要在各種狀況條件下高可靠性，在功能上必要既要讓顧客有不可破解最高安全級別，又要讓顧客操作以便，甚至系統(tǒng)為顧客自動服務，系統(tǒng)設(shè)計如圖1圖1系統(tǒng)設(shè)計圖2.1單片機控制模塊單片機控制模塊重要采用STC89C52單片機作為主控制芯片。STC89C52作為普通51單片機已廣泛應用于各種產(chǎn)品中，其接口簡樸，以便使用，且功能強大STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具備8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。片上Flash容許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有機靈8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使STC89C52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、STC89C52具備如下原則功能：8K字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定期器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定期器/計數(shù)器，一種6向量2級中斷構(gòu)造，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。此外，STC89C52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選取節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，容許RAM、定期器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM圖2STC89C52引腳圖2.2傳感器模塊傳感器模塊重要由紅外傳感式集發(fā)射接受于一體ITR9909。這是一種光電開關(guān)。光電開關(guān)（光電傳感器）是光電接近開關(guān)簡稱，它是運用被檢測物對光束遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測物體有無。物體不限于金屬，所有能反射光線物體均可被檢測。光電開關(guān)將輸入電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)換為光信號射出，接受器再依照接受到光線強弱或有無對目的物體進行探測。2.3GSM模塊GSM模塊重要采用SIEMENS公司TC35模塊，通過串口接入電路與單片機控制模塊相連，重要負責實現(xiàn)遠距離報警功能。采用GSM短信功能，可以使某些控制達到“零距離”。由于短信息費用低廉，可以取代老式無線遙控。因而本系統(tǒng)采用單片機控制GSM模塊發(fā)送GSM短信，實現(xiàn)遠距離報警功能。TC35模塊是SIEMENS公司為嵌入式設(shè)備設(shè)計GSM雙頻通訊核心模塊，TC35T內(nèi)含TC35/SIM卡座/電源/天線/RS232接口，是可獨立使用通訊終端。TC35支持原則AT命令集，通過AT指令可實現(xiàn)發(fā)送短信功能。模塊有AT命令集接口，支持文本和PDU模式短消息、第三組二類傳真、以及2.4K、4.8K、9.6K非透明模式。TC35模塊重要由GSM基帶解決器、GSM射頻模塊、供電模塊(ASIC)、閃存、ZIF連接器、天線接口六某些構(gòu)成。作為TC35核心，基帶解決器重要解決GSM終端內(nèi)語音、數(shù)據(jù)信號，并涵蓋了蜂窩射頻設(shè)備中所有模仿和數(shù)字功能。在不需要額外硬件電路前提下，可支持FR、HR和EFR語音信道編碼。設(shè)立如下AT指令，GSM模塊可以發(fā)送短消息：AT+CMGF=1回車(采用文本格式發(fā)送，如用PDU格式，則AT+CMGF=0)AT+CMGS=“+8613xxxxxxxxx”回車>輸入短消息。Crtl+Z結(jié)束并發(fā)送。2.4存儲器模塊為了實現(xiàn)對密碼存儲，防止不法分子切斷電源導致密碼丟失，本系統(tǒng)采用了AT24C02存儲器對密碼進行存儲。AT24C02是一種2K位串行CMOSE2PROM，內(nèi)部具有256個8位字節(jié)。內(nèi)部有一種16字節(jié)頁寫緩沖器，該器件通過I2CAT24C02支持I2C總線數(shù)據(jù)傳送合同。I2AT24C02通過8個引腳實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲功能，其引腳圖如下圖3所示。圖3AT24C02引腳圖2.5液晶鍵盤模塊液晶鍵盤模塊重要由4*4矩陣鍵盤和LCD1602液晶顯示屏構(gòu)成。4*4矩陣鍵盤重要提供顧客操作輸入功能，是實現(xiàn)人機通信重要控制某些；LCD1602液晶顯示屏重要負責顯示系統(tǒng)信息，協(xié)助顧客操作系統(tǒng)。下面分別簡樸簡介矩陣鍵盤和LCD1602液晶顯示屏性能和工作原理。2.5.1LCD1602是一種字符型液晶顯示模塊，是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點陣式LCD。該液晶顯示屏使用以便，功耗小，因而本系統(tǒng)采用LCD1602作為系統(tǒng)顯示某些。LCD1602涉及4種工作狀態(tài)，通過MCU設(shè)立RS、RW和E值，可使液晶工作在不同狀態(tài)。讀狀態(tài)：輸入：RS＝0，RW＝1，E＝1輸出：D0～D7＝狀態(tài)字寫指令：輸入：RS＝0，RW＝0，D0…D7=指令碼，E＝高脈沖輸出：無讀數(shù)據(jù)：輸入：RS＝1，RW＝1，E＝1輸出：D0～D7=數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)：輸入：RS＝0，RW＝1，E＝1輸出：無2.5.24*4矩陣鍵盤在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一種按鍵加以連接。這樣，一種端口（如P1口）就可以構(gòu)成4*4=16個按鍵，從而節(jié)約I/O資源，因而在本設(shè)計中采用4*4矩陣鍵盤。矩陣式鍵盤中，行、列線分別連接到按鍵開關(guān)兩端，行線通過上拉電阻接到+5V上。當無鍵按下時，行線處在高電平狀態(tài)；當有鍵按下時，行、列線將導通，此時，行線電平將由與此行線相連列線電平?jīng)Q定。對于矩陣式鍵盤，按鍵位置由行號和列號唯一擬定，因而可分別對行號和列號進行二進制編碼，然后將兩值合成一種字節(jié)，高4位是行號，低4位是列號。編碼互相轉(zhuǎn)換可通過計算或查表辦法實現(xiàn)。

3.硬件設(shè)計3.1系統(tǒng)硬件電路設(shè)計系統(tǒng)硬件電路重要由單片機控制模塊電路、報警模塊電路、GSM模塊電路、存儲器模塊電路、液晶鍵盤模塊電路和傳感器模塊電路構(gòu)成。系統(tǒng)硬件電路如圖4所示。圖4系統(tǒng)電路圖3.2單片機控制模塊電路設(shè)計單片機電路重要涉及晶振電路、復位電路、P0口上拉電阻等構(gòu)成，電路如圖7所示。接口P3為單片機P0引腳上拉電阻，接口P2為矩陣鍵盤接入口。在晶振電路中，晶振頻率選為11.0592MHz，因素是使初值為整數(shù)，從而產(chǎn)生精準波特率，如圖5圖5單片機控制模塊電路圖3.3傳感器模塊電路設(shè)計在本設(shè)計中，為了提高傳感器精準度和以便性，傳感器都通過引線連接到相應接口上，而非直接焊接到電路板上。由于傳感器信號為弱電平信號，容易導致單片機誤操作。為保證系統(tǒng)具備較高敏捷度，故加入由LM324構(gòu)成放大電路，電路如圖8所示。接口P6為煙霧傳感器接口；接口P7為人體感應傳感器接口。通過度別調(diào)節(jié)可變電阻R2和R7，可以變化煙霧傳感器和人體感應傳感器信號放大倍數(shù)。由于單片機中斷方式為低電平中斷，因此經(jīng)放大器放大后信號要先接入反相器，才干再連接到單片機中斷引腳上如圖6。圖6傳感器模塊電路圖3.4報警模塊電路設(shè)計由于單片機STC89C52提供工作電流只有20mA，而蜂鳴器正常工作電流普通比較大，片機I/O口是無法直接驅(qū)動，因而需要一種外部驅(qū)動電路，提供正常工作所需要電流。報警模塊電路圖如圖7所示，在該電路中，speaker連接在單片機引腳上，接口P4為蜂鳴器，晶體管工作在飽和狀態(tài)，相稱于一種開關(guān)。圖7報警模塊電路圖3.5GSM模塊接口電路設(shè)計GSM模塊工作重要由單片機通過串口將AT指令發(fā)送到GSM模塊。串口電路重要由芯片MAX232進行電平轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)串口電壓與單片機電壓轉(zhuǎn)換，保證雙方可以互相通信，電路如圖8所示。單片機TXD引腳接到MAX232T2IN引腳，單片機RXD引腳接到MAX232T2OUT引腳。圖8GSM模塊接口電路圖3.6存儲器模塊電路設(shè)計存儲器模塊電路重要由芯片AT24C02構(gòu)成，存儲器模塊電路圖如圖9所示。在本設(shè)計中，只有一種AT24C02被總線尋址這三個地址，故輸入腳A0A1A2可懸空或連接到Vss圖9存儲器模塊電路圖3.7液晶模塊電路設(shè)計液晶模塊電路如圖10所示?？烧{(diào)電阻R1調(diào)節(jié)液晶偏壓，RS、RW和EN分別接到單片機P0.5、P0.6、P0.7引腳，通過單片機按相應時序編程控制液晶顯示。Data0~Data7為液晶數(shù)據(jù)位，接到單片機P2引腳。圖10液晶模塊電路圖3.8PCB板設(shè)計在本設(shè)計中，硬件某些采用PCB板制作。一方面，運用ProtelDXP軟件繪制電路圖并生成PCB板，運用人工布局，對PCB圖進行布線。如果使用自動布線，很容易浮現(xiàn)飛線或者布線錯誤。因此在布線時，應當先使用自動布線，然后再手動布線，對某些線路進行修改。在布線過程中，調(diào)節(jié)元器件位置和方向，可以改進電路板布線，減少飛線。生成PCB圖如圖11所示。圖11PCB板圖焊接時，需要特別注意避免導致短路。相距很近引線要用萬用表測量與否存在通路，若通過也許會導致短路等嚴重后果。電器元件焊接中應避免燙壞元件.

4.軟件設(shè)計該系統(tǒng)重要實現(xiàn)功能是：輸入密碼，密碼對的則進入系統(tǒng)。當輸入密碼錯誤次數(shù)不大于3次時，可以重新輸入。當錯誤次數(shù)達到3次，系統(tǒng)便進入自鎖狀態(tài)并通過GSM發(fā)送短信告知顧客。成功進入系統(tǒng)后可以選取不同功能：開門、修改系統(tǒng)密碼和啟動報警系統(tǒng)。選取開門功能。則開門批示燈會亮。選取修改系統(tǒng)密碼功能，則按照系統(tǒng)指引輸入舊密碼、新密碼和重復新密碼。若輸入密碼都對的，則修改密碼成功。若輸入密碼錯誤，則需要重新輸入，當錯誤次數(shù)達到3次時，系統(tǒng)也會進入自鎖狀態(tài)和通過GSM發(fā)送短信告知顧客。選取啟動報警功能，煙霧傳感器和紅外熱釋能傳感器便開始工作，一旦檢測到信號，報警音響并通過GSM發(fā)送短信告知顧客。若需要關(guān)閉報警功能，只要按關(guān)閉報警按鍵，并對的輸入密碼后，報警功能就會關(guān)閉。主程序流程圖如圖17所示。4.1傳感器模塊軟件設(shè)計在本系統(tǒng)中，LCD1602液晶顯示是通過調(diào)用voiddisplay(ucharpos,uchar*q)函數(shù)實現(xiàn)，其流程圖如圖12所示。在voiddisplay(ucharpos,uchar*q)函數(shù)中，pos是寫入位置，q指向要寫入數(shù)據(jù)所在數(shù)組。該函數(shù)重要調(diào)用lcd_wcmd()，lcd_pos()兩個函數(shù)，先寫顯示地址，后寫顯示數(shù)據(jù)。單片機P2口接LCD1602數(shù)據(jù)引腳，P0^5、P0^6、P0^7分別接LCD1602RS、RW、EP引腳，通過單片機控制液晶顯示圖12流程圖在本系統(tǒng)中，鍵盤軟件實現(xiàn)通過度時掃描、鍵盤編碼形式來實現(xiàn)，其流程圖如圖13所示。P1口低4位作為鍵盤行，高4位作為鍵盤列。P1口低4位先循環(huán)輸出0，單片機掃描P1口高4位。如果有鍵按下，P1口高4位不會全為1。如果讀取不到P1口值，例如是干擾，則不做鍵值解決，返回繼續(xù)循環(huán)下次。圖13主程序流程圖4.2GSM模塊軟件設(shè)計在本系統(tǒng)中，GSM模塊軟件設(shè)計是通過串口發(fā)送AT指令給GSM模塊來實現(xiàn)發(fā)送短信功能，其流程圖如圖14所示。一方面串口發(fā)送字符串“AT+CMGF=1\r”給GSM模塊，設(shè)立短信為TXT模式；然后發(fā)送“AT+CMGS=\r”，設(shè)立收信方手機號碼；接著將待發(fā)送短信內(nèi)容發(fā)給GSM模塊；最后發(fā)送十六進制0x1A（回車）確認發(fā)送，這樣就能通過GSM模塊最后實現(xiàn)報警告知顧客功能。程序見附錄。圖14短信發(fā)送流程圖在GSM模塊和單片機串行通信中，選用定期器T1在工作方式2設(shè)定波特率為9600，其初值計算公式如下：已知為11.00592MHz，設(shè)波特率控制位SMOD=0，則有故在程序設(shè)計時，定期器初值設(shè)立為0xFD。4.3存儲器模塊軟件設(shè)計在本系統(tǒng)中，AT24C02存儲功能重要是通過I2C總線來實現(xiàn)串行讀寫，其流程圖如圖15所示。I2C總線在寫入和讀取一種8位二進制數(shù)時，總是高位在前低位在后。在讀函數(shù)_24C02Read(unsignedcharl_address)中，先向I2C總線發(fā)出讀取24C02寫地址，在完畢I2C串口合同后，寫入24C02讀地址，再讀取存儲器相應位置數(shù)據(jù)。在寫函數(shù)_24C02Write(unsignedchardat，unsignedcharl_address)中，先向總線發(fā)出寫24C02地址，在完畢I2C串口合同后，寫入24C02寫地址，然后寫入數(shù)據(jù)。程序見附錄。圖15AT24C02讀寫流程圖4.4液晶鍵盤模塊軟件設(shè)計在本系統(tǒng)中，LCD1602液晶顯示是通過調(diào)用voiddisplay(ucharpos,uchar*q)函數(shù)實現(xiàn)，其流程圖如圖16所示。在voiddisplay(ucharpos,uchar*q)函數(shù)中，pos是寫入位置，q指向要寫入數(shù)據(jù)所在數(shù)組。該函數(shù)重要調(diào)用lcd_wcmd()，lcd_pos()兩個函數(shù)，先寫顯示地址，后寫顯示數(shù)據(jù)。單片機P2口接LCD1602數(shù)據(jù)引腳，P0^5、P0^6、P0^7分別接LCD1602RS、RW、EP引腳，通過單片機控制液晶顯示。程序見附錄。圖16LCD1602顯示流程圖在本系統(tǒng)中，鍵盤軟件實現(xiàn)通過度時掃描、鍵盤編碼形式來實現(xiàn)，其流程圖如圖17所示。P1口低4位作為鍵盤行，高4位作為鍵盤列。P1口低4位先循環(huán)輸出0，單片機掃描P1口高4位。如果有鍵按下，P1口高4位不會全為1。讀取P1口值，查表獲得相應16進制值存儲l_key變量中，退出循環(huán)。如果讀取不到P1口值，例如是干擾，則不做鍵值解決，返回繼續(xù)循環(huán)下次。程序見附錄。圖17鍵盤掃描流程圖4.5密碼鎖軟件設(shè)計在本系統(tǒng)中，密碼鎖軟件實現(xiàn)是通過比較輸入密碼值和實際密碼值與否同樣來進行，其流程圖如圖18所示。如果密碼對的，則進入下一步操作。如果密碼錯誤，則需要重新輸入密碼，直到密碼對的為止。每輸錯一次密碼，錯誤次數(shù)記錄變量times就會加1。一旦times增長到3，則調(diào)用GSM程序發(fā)短信，并且系統(tǒng)進入死鎖狀態(tài)。程序見附錄。圖18密碼鎖設(shè)立流程圖

5.調(diào)試與成果電路板焊接成功后就可以進行調(diào)試，在調(diào)試之前，應先將已編好程序下載到芯片STC89C52。編寫好程序后，將文獻加載到工程中，然后“build”，生成“*.hex”文獻，將AT89S52芯片插到下載開發(fā)板中，然后打開下載軟件，通過它導入“*.hex”運營編譯，載入到芯片即可。5.1密碼鎖調(diào)試系統(tǒng)上電后，液晶顯示“Pleaseinputthepassword:”字樣，如圖24所示。2秒后，系統(tǒng)進入輸入狀態(tài)，此時可通過鍵盤輸入6位密碼。在輸入狀態(tài)，當輸入錯誤時，可通過鍵盤上“Delect”鍵刪除錯誤位。當輸入完畢后來，按“Enter”鍵確認輸入。若輸入密碼對的，則進入操作系統(tǒng)，液晶顯示“Pleasepressthefunctionkey”字樣，此時可通過按不同功能鍵選取不同功能。若輸入密碼錯誤，蜂鳴器長鳴同步液晶顯示“Error!”，如圖26所示。若錯誤次數(shù)不大于3次，2秒后可重新輸入密碼。若錯誤次數(shù)達到三次，系統(tǒng)進入死鎖狀態(tài)，液晶顯示“Tryittomorrow!”，并通過GSM模塊發(fā)送短信告知顧客，5.2開門功能調(diào)試在進入操作系統(tǒng)后，按“Open”鍵進入開門功能。此時，開門燈亮，液晶顯示“Openthedoor.”。5.3修改密碼功能調(diào)試在進入操作系統(tǒng)后，按“Change”鍵進入修改密碼功能。按照液晶批示“Inputoldpassword”，輸入舊密碼；然后提示“Inputnewpassword”，輸入新密碼；最后在提示“Inputitagain!”后重復輸入新密碼。若輸入密碼都對的，則修改密碼成功，顯示“Establishessuccessful!”，如圖28所示。若密碼有一次錯誤，則需要從輸入舊密碼開始重新操作，當錯誤次數(shù)達到3次時，系統(tǒng)也會進入死鎖狀態(tài)。5.4報警功能調(diào)試在進入操作系統(tǒng)后，按“Alarm”鍵進入啟動報警功能，此時液晶顯示“Systemstartup.”。當煙霧傳感器檢測到煙霧時，啟動中斷程序，蜂鳴器報警，液晶顯示“Alarm!”和“Onfire!”，并通過GSM發(fā)送短信告知顧客，當紅外熱釋能傳感器檢測到人體時，啟動中斷程序，蜂鳴器報警，液晶顯示“Alarm!”和“Steal!”，并通過GSM發(fā)送短信告知顧客。5.5調(diào)試存在問題整個設(shè)計難點在于調(diào)試方面，因而在調(diào)試中也遇到了諸多問題，但通過查看資料和細心分析后，最后都能順利解決。下面總結(jié)如下調(diào)試過程中浮現(xiàn)問題及解決辦法。在制板過程中，難免會浮現(xiàn)各種差錯而導致電路短路或斷路等現(xiàn)象。為避免此類狀況發(fā)生影響調(diào)試成果，在調(diào)試前，先用萬用表二極管檔將電路板線路都測一下，保證電路正常。調(diào)試過程一方面驗證LCD1602能否正常運營。先編寫簡樸LCD1602顯示程序，然后通過串口下載HEX格式文獻到單片機。上電后，液晶只亮但沒有顯示，初步懷疑是RS、RW和E控制位設(shè)立錯誤。但通過萬用表測試控制引腳電平跳變狀況，發(fā)現(xiàn)正常，故排除該也許。最后通過重復檢查，發(fā)現(xiàn)本來是由于單片機P2引腳為倒序排列，在畫板圖時沒有留意，導致接錯數(shù)據(jù)引腳。采用飛線修改后，LCD1602能正常顯示。在設(shè)計程序時，考慮到存儲器AT24C02全新時存儲內(nèi)容為0，此時才寫入初始化密碼。但通過驗證，該設(shè)想不實際，故直接寫入初始化密碼。在設(shè)計功能選取時，采用按鍵獲得鍵值，再依照鍵值選取不同功能函數(shù)方式來實現(xiàn)。在調(diào)試時，浮現(xiàn)第一次按鍵有反映，之后都沒有反映現(xiàn)象。通過仔細分析后得知，在每次按鍵后，程序跳入不同功能函數(shù)時要將鍵值重設(shè)初值0xFF，否則會進入死循環(huán)。調(diào)試過程遇到最大難題是中斷問題。剛開始時，傳感器沒有檢測到信號，但單片機卻運營中斷程序。通過萬用表測試中斷引腳，發(fā)現(xiàn)電平正常。試過更換單片機芯片和將中斷引腳接地，問題依然存在。最后使用示波器測試中斷引腳，發(fā)現(xiàn)存在干擾信號，使得單片機浮現(xiàn)誤中斷現(xiàn)象。故在程序中加入延時檢測中斷信號某些后，干擾信號被排除掉，中斷正常。編程時要注意規(guī)范問題。編程過程中要注意加注釋或分割線，否則，在程序過長時容易變得很亂，不便于查找或更改。程序構(gòu)造要設(shè)計合理，避免上下亂調(diào)用現(xiàn)象，這樣會使程序更加清晰化。編程前要畫流程圖，這樣會使思路清晰。此外，使用循環(huán)構(gòu)造體時要注意有退出循環(huán)體出口，避免程序進入死循環(huán)。

6.總結(jié)該設(shè)計在一定限度上解決了老式機械式防盜弊端，運用高科技將防盜報警智能化、自動化，可以減少和避免戶主損失。由于該系統(tǒng)重要運用當代移動通信網(wǎng)絡作為承載，不需要考慮布線等因素，減少了環(huán)境因素對系統(tǒng)影響，提高了該系統(tǒng)可移動性。由于時間關(guān)系和考慮到元器件價格等因素，該設(shè)計還存在某些局限性地方。例如，該設(shè)計存在不夠人性化地方，可通過添加實時時鐘芯片增長時間功能，并在此基本上加入自動啟動和關(guān)閉系統(tǒng)功能等等。除此以外，還可以通過增長斷電保護電路增強系統(tǒng)安全性。在設(shè)計這段時間里，我對這四年學習到知識有了一種全面結(jié)識，也因而學到了諸多東西。這一次實訓設(shè)計，從查找資料、方案擬定、電路設(shè)計到PCB制作和調(diào)試，整個過程都是我自己親自去完畢。在整個設(shè)計期間，我遇到了諸多問題，但通過仔細分析和其她同窗協(xié)助后，最后都把問題解決，我也從中學會理解決問題辦法。7.參照文獻[1]祁偉，楊事．單片機C5l語言教程與實驗[M]．北京：北京航空航天大學出版社，．[2]林桂花．基于GSM模塊數(shù)據(jù)傳播及實時控制系統(tǒng)[J]．計算機與當代化，(2)：22～24．[3]李曉輝，等．基于GSM技術(shù)汽車防盜系統(tǒng)設(shè)計[J]．當代電子技術(shù)，(3)：l9l～193．[4]劉字靜．基于GSM遠程監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳播[J]．科學技術(shù)與工程，(5)：10-14．[5]師俊宏．智能家居中安全防范系統(tǒng)[J]．上海建設(shè)科技，，(05)．[6]游燕，隨善坤．一種智能家居安防系統(tǒng)設(shè)計[J]．中華人民共和國科技信息，，(12)．[7]陳剛，李葉紫，胡輝．基于GSM車輛防盜搶系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]．電氣自動化，，(06)[8]丁元杰．單片微機原理及應用[M]．北京：機械工業(yè)出版社，：56-69

附錄：#include<reg52.h>#include<math.h>#include<stdio.h>#include"key.h"#include"lcd1602.h"#include"gsm.h"#include"at24c02.h"sbitdoor=P0^0; //定義P0^0為門鎖控制標志位sbitspeaker=P0^1；//定義P0^1為喇叭控制標志位sbitalarm=P0^3；//定義P0^3為人體熱釋能檢測標志位sbitint1=P3^3;sbitint0=P3^2;ucharpswd[6]={0}; //存儲輸入鍵值ucharpswd_flash[6]={0}; //存儲密碼ucharpswd_new[6]={0}; //暫存新密碼ucharcorrect_old=0; //檢測舊密碼標志位ucharcorrect_new=0; //檢測新密碼標志位ucharcorrect_old_change=0; //檢測修改舊密碼標志位uchartimes；//每次輸入密碼錯誤次數(shù)uchartest；//存儲器檢測inti=0； //密碼位bitchange=0; //修改密碼控制標志位bitset=0; //設(shè)定控制標志位bitdelect; //刪除控制吧標志位bitok; //擬定控制標志位bitcancle; //取消控制標志位void

send_message(void)//發(fā)送彩信函數(shù)

voidinput(void); //輸入函數(shù)voidpswd_error(void); //密碼錯誤函數(shù)voidonfire(void); //火災報警函數(shù)voidsteal(void); //盜竊報警函數(shù)voidfunction(void); //功能選取函數(shù)voidchange_f(void); //修改密碼函數(shù)voidalarm_f(void); //報警功能函數(shù)#include<STC_NEW_8051.h>#include<string.h>#include<intrins.h>#include<UART1.h>#include<UART2.h>#include<Delay_ms.h>#include<Init_Timer0.h>#defineBuf1_Max500 //串口1緩存長度sbitYellow_LED=P1^5; //LED1黃色批示燈sbitGreen_LED=P1^6; //LED2綠色批示燈sbitRed_LED=P1^7; //LED3紅色批示燈sbitIGT =P2^5； //啟動TC35I信號sbitK1=0xC1; //繼電器unsignedcharBuf_First_Serial[Buf1_Max];unsignedcharrunxun_ser1=0,Flag_Buf1_Rec=0;unsignedintStart_weizi,End_weizi;unsignedintFirst_Int=0,Second_Int=0;unsignedcharTimer0_Start=0;unsignedintTimes=0,shijian=0,Count_time=0;//發(fā)送換行回車函數(shù)voidSend_LR(void){ Send_Hex(0x0D); Send_Hex(0x0A); }//清除串口1緩存數(shù)據(jù)函數(shù)voidCLR_Buf1(void){ unsignedintk;for(k=0;k<Buf1_Max;k++)//將緩存內(nèi)容清零{ Buf_First_Serial[k]=0x30; }First_Int=0；//接受字符串起始存儲位置}//判斷緩存中與否具有指定字符串函數(shù)unsignedcharHand(unsignedchar*a){if(strstr(Buf_First_Serial,a)!=NULL) return1; else return0;}//定位字串"+32"符位置voidFind_dw_TEXT(void){ unsignedintk; for(k=0;k<Buf1_Max;k++) { if(Buf_First_Serial[k]=='+'&&Buf_First_Serial[k+1]=='3'&&Buf_First_Serial[k+2]=='2') { Start_weizi=k+6; break; } } for(k=0;k<Buf1_Max;k++) { if(Buf_First_Serial[k]=='O'&&Buf_First_Serial[k+1]=='K') { End_weizi=k-5; break; } }}//送命令函數(shù)//不容許出錯voidSecond_AT_Command(unsignedchar*b,unsignedintwait_time){ unsignedchari; unsignedchar*c; c=b; //保存字符串地址到c CLR_Buf1()；i=0; while(i==0) { if(!Hand("OK")) { if(Timer0_Start==0) { b=c; //將字符串地址給b for(b；*b!='\0';b++) { Send_Hex(*b); } Send_LR(); Times=0; shijian=wait_time; Timer0_Start=1; }} else { i=1; Timer0_Start=0; } } CLR_Buf1()；}//發(fā)送命令函數(shù)//容許出錯voidSecond_AT_ERROR(unsignedchar*b,unsignedintwait_time){ unsignedchari; unsignedchar*c; c=b; //保存字符串地址到c CLR_Buf1()；i=0; while(i==0) { if((!Hand("OK"))&&(!Hand("ERROR"))) { if(Timer0_Start==0) { b=c; //將字符串地址給b for(b；*b!='\0';b++) { Send_Hex(*b); } Send_LR(); Times=0; shijian=wait_time; Timer0_Start=1; }} else { i=1; Timer0_Start=0; } } CLR_Buf1()；}voidSet_Text_Mode(void){ Second_AT_Command("ATE0",3); //取消回顯 Second_AT_Command("AT+CNMI=2,1",3); //新短信到來時提示 Second_AT_Command("AT+CMGF=1",3); //PDU模式 Second_AT_Command("AT+CSDH=0",3); //TEXT顯示模式 //Second_AT_Command("AT+CSCS=\"GSM\"",3); //使用GSM字符集 //Second_AT_Command("AT+CSMP=17,167,0,8",3); //設(shè)立PDU模式參數(shù) Second_AT_Command("AT+CPMS=\"SM\",\"SM\",\"SM\"",3); //所有操作都在MT(模塊終端)中進行; Second_AT_ERROR("AT+CMGD=1",10); }voidCheck_Message_rec(void){ unsignedintk; if(strstr(Buf_First_Serial,"+CMTI")!=NULL) //若緩存字符串中具有"+CMTI"就表達有新短信 { Delay_ms(500); CLR_Buf1()； //while((!Hand("OK"))&&(!Hand("ERROR"))) //{ //CLR_Buf1()； Send_ASCII("AT+CMGR=1")； //發(fā)送讀取信息指令 Send_LR()； Delay_ms(10000)； //} Find_dw_TEXT(); for(k=Start_weizi;k<=End_weizi;k++) { Second_Serial_Port_Send(Buf_First_Serial[k]); } if(strstr(Buf_First_Serial,"onled1")!=NULL) { Yellow_LED=0; } elseif(strstr(Buf_First_Serial,"offled1")!=NULL) { Yellow_LED=1; } elseif(strstr(Buf_First_Serial,"onled3")!=NULL) { Red_LED=0; } elseif(strstr(Buf_First_Serial,"offled3")!=NULL) { Red_LED=1; } elseif(strstr(Buf_First_Serial,"onrelay")!=NULL) { K1=1; } elseif(strstr(Buf_First_Serial,"offrelay")!=NULL) { K1=0; } //Second_AT_Command("AT+CMGD=1",10); Second_AT_ERROR("AT+CMGD=1",10); CLR_Buf1()； }}voidWait_CREG(void){ unsignedchari; unsignedintk; i=0; CLR_Buf1();while(i==0) { CLR_Buf1()； Send_ASCII("AT+CREG?"); Send_LR(); Delay_ms(5000)； for(k=0;k<Buf1_Max;k++) { if(Buf_First_Serial[k]==':') { if((Buf_First_Serial[k+4]=='1')||(Buf_First_Serial[k+4]=='5')) { i=1; break; } } } }}voidmain(void){ P4M1=0x00; //P40-P43設(shè)立為推挽輸出 P4M0=0x0f; P4=0x00; Delay_ms(100); IGT=0; Delay_ms(5000); IGT=1; Timer0_init(); //定期器0初始化Serial_Init()； //第一種串口初始化 Second_Serial_Port_Initial(); Wait_CREG(); Set_Text_Mode(); Green_LED=0; while(1) { Check_Message_rec(); Delay_ms(1000); Green_LED=0; Delay_ms(1000); Green_LED=1; }}//定期器0中斷解決函數(shù)voidTimer0(void)interrupt1{ TR0=0; //停止定期器0 Count_time++; if(Count_time>=60000) { Count_time=0; } if(Timer0_Start==1) Times++; if(Times>(40*shijian)) { Timer0_Start=0; Times=0; } TH0=0x4C; //設(shè)立溢出一次為50ms TL0=0x00; TR0=1; //啟動定期器0}//串口1中斷解決函數(shù)voidSerial_Int(void)interrupt4{ ES=0; //關(guān)串口中斷，防止中斷嵌套 if(TI) //如果是發(fā)送中斷，則不做任何解決 { TI=0； //清除發(fā)送中斷標志位 } if(RI) //如果是接送中斷，則進行解決 { RI=0； //清除接受中斷標志位 Buf_First_Serial[First_Int]=SBUF； //將接受到字符串存到緩存中 First_Int++； //緩存指針向后移動 if(First_Int>Buf1_Max) //如果緩存滿,將緩存指針指向緩存首地址 { First_Int=0; } } ES=1; //啟動串口中斷}/*****/voidinput(void){ intk=0; lcd_wcmd(0x01)；//清屏while(k<6) {ReadKey()；if(l_key<=9) //輸入數(shù)字0-9 {pswd[k]=l_key+0x30; display(0x00+k,"*"); l_key=0xff; k++； } if(l_key==12) //刪除 {delect=1; k--; display(0x00+k,""); l_key=0xff; } } while(k>=6) { ReadKey()； if(l_key==14) //擬定 { ok=1； l_key=0xff; break; } }}voidpswd_error(void){codeucharsms[]={"Alarm！someonehasinputedwrongpasswordthreetimes."};intt,j;speaker=0;t=times;lcd_wcmd(0x01);display(0x00,"Error!");longdelay(10);if(t>=3) //錯誤輸入3次后自鎖 {lcd_wcmd(0x01);display(0x00,"Tryittomorrow!")； gsm(sms); for(j=0;j>=0;j++) //自鎖 for(j=0;j>=0;j++)；}return;}voidfunction(void){display(0x00,"Pleasepressthe");display(0x40,"functionkey");while(1){ReadKey();if(l_key==10)//開門 { lcd_wcmd(0x01); display(0x00,"Openthedoor."); door=0； longdelay(10)； door=1； l_key=0xff； break; }elseif(l_key==11)//修改密碼 { l_key=0xff； change_f(); break; }elseif(l_key==13)//啟動防盜系統(tǒng) { alarm_f(); break; }}}voidchange_f(void){lcd_wcmd(0x01);display(0x00,"Inputoldpasswo"); display(0x40,"rd:"); longdelay(10); input(); for(i=0,correct_old_change=0;i<6;i++) correct_old_change=pswd[i]-pswd_flash[i]+correct_old_change; if(correct_old_change==0) //舊密碼對的,輸入新密碼 { speaker=1; times=0; lcd_wcmd(0x01); display(0x00,"Inputnewpasswo"); display(0x40,"rd:"); longdelay(10); input(); for(i=0;i<=6;i++) pswd_new[i]=pswd[i]; lcd_wcmd(0x01); display(0x00,"Inputitagain!"); longdelay(10);input(); for(i=0,correct_new=0;i<6;i++) correct_new=pswd[i]-pswd_new[i]+correct_new; if(correct_new==0) //新密碼對的,修改密碼成功 { speaker=1; times=0; for(i=0;i<6;i++)_24C02Write(pswd_new[i],0x00+i);//將新六位密碼寫入E2PRAM,AT24C02 lcd_wcmd(0x01); display(0x00,"Establishessucc"); display(0x40,"essful!"); longdelay(10)； change=0； } else //新密碼不對的 { times++; pswd_error(); } } else //舊密碼不對的 { times++; pswd_error(); } }voidalarm_f(void){l_key=0xff;lcd_wcmd(0x01);display(0x00,"Systemstartup.");longdelay(10);EX0=1;EX1=1;EA=1;while(1) { ReadKey(); if(l_key==15) //關(guān)閉防盜系統(tǒng) { lcd_wcmd(0x01); display(0x00,"Shutdownthesys"); display(0x40,"tem."); longdelay(10)； EA=0； break; } }}voidmain(){InitCom();int1=0;//while(1);IT0=1；EX0=1;IT1=1;EX1=1;EA=0;times=0; //錯誤次數(shù)清零_24C02Write('5',0x05); //寫入初始密碼012345_24C02Write('4',0x04);_24C02Write('3',0x03);_24C02Write('2',0x02);_24C02Write('1',0x01);_24C02Write('0',0x00);while(1){lcd_init(); //lcd初始化display(0x00,"Pleaseinputthe");display(0x40,"password:");longdelay(10)； for(i=0;i<6;i++)pswd_flash[i]=_24C02Read(0x00+i); delay(200);input(); for(i=0,correct_old=0;i<6;i++) //輸入密碼與實際密碼比較correct_old=pswd[i]-pswd_flash[i]+correct_old； if(correct_old==0)//密碼對的 { speaker=1; times=0; lcd_wcmd(0x01); display(0x00,"Correct!"); longdelay(10); lcd_wcmd(0x01); while(1) { if(l_key==15) { l_key=0xff； break; } function(); } } else//密碼不對的 { times++; pswd_error(); }}}voidsteal()interrupt2{codeucharsms[]={"Alarm！Someonehasinterruptyourhouse!"};delay(200);if(int1==0){ speaker=0; lcd_wcmd(0x01); display(0x00,"Alarm!"); display(0x40,"Steal!"); gsm(sms); EX1=0;}}#define_at24c02_H#include<reg52.h>#include<intrins.h>#include"lcd1602.h"#define W24C02 0xA0 //存儲器寫地址#defineR24C02 0xA1 //存儲器讀地址sbitSDA=P3^7; //AT24C02串行數(shù)據(jù) sbitSCL=P3^6; //AT24C02串行時鐘 unsignedchar_24C02Read(unsignedcharl_address)；//24C02讀函數(shù)void_24C02Write(unsignedchardat,unsignedcharl_address)；//24C02寫函數(shù)voidI2C_write(unsignedchartmp)//I2C寫入一種8位二進制數(shù)，高位在前低位在后{ unsignedchari; for(i=0;i<8;i++){ SCL=0; _nop_(); _nop_(); _nop_(); SDA=(bit)(tmp&0x80); tmp<<=1; _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); SCL=1; _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); } SCL=0;}unsignedcharI2C_read(void)////I2C讀取一種8位二進制數(shù)，也是高位在前低位在后{ unsignedchari,tmp; tmp=0; for(i=0;i<8;i++){ SCL=0; _nop_(); _nop_(); _nop_(); //加入空指令增長穩(wěn)定性，這關(guān)系到頻率問題 SDA=1; _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); SCL=1; _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); tmp<<=1; if(SDA==1) tmp++; } SCL=0; returntmp; }voidI2C_ACK(bittmp) //依照tmp1、0來決定應答信號{ SDA=tmp; _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); SCL=1; _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); SCL=0; }voidI2C_start(void) //看看I2C開始波形，再相應SDA、SCL輸出{ SDA=1; _nop_(); SCL=1； _nop_(); SDA=0; _nop_(); SCL=0; _nop_();}voidI2C_stop(void) //I2C結(jié)束{ SDA=0; _nop_(); SCL=1; _nop_(); SDA=1; _nop_(); SCL=0; _nop_();}unsignedchar_24C02Read(unsignedcharl_address){ unsignedchartmp=0; I2C_start(); //I2C讀數(shù)據(jù)開始，到下面結(jié)束是讀一地址整個過程， I2C_write(W24C02); //向I2C總線發(fā)出讀取24C02地址 I2C_ACK(0); //下面就得你們自己結(jié)合I2C串口合同進行，先看看24C02數(shù)據(jù)手冊是怎么講I2C合同 I2C_write(l_address);//先寫入地址， I2C_ACK(1); I2C_stop(); I2C_start(); //再開始讀取數(shù)據(jù) I2C_write(R24C02); I2C_ACK(0); tmp=I2C_read(); I2C_ACK(1); I2C_stop(); //讀取一種地址數(shù)據(jù)結(jié)束 delay(20); returntmp;}void_24C02Write(unsignedchardat,unsignedcharl_address){ I2C_start(); //下面是寫一地址數(shù)據(jù)過程 I2C_write(W24C02); //先向總線發(fā)出寫24C02地址 I2C_ACK(0); I2C_write(l_address); //寫入地址 I2C_ACK(0); I2C_write(dat); //然后寫入數(shù)據(jù) I2C_ACK(1); I2C_stop(); delay(20);}#endif#define_gsm_H#include<reg52.h>#include"lcd1602.h"ucharsms1[]={"AT+CMGF=1\r"};ucharsms2[]={"AT+CMGS=\r"};ucharsms3=0x1A;voidInitCom(void);voidgsm(uchar*sms);//初始化串行口voidInitCom(void){ucharTHTL;THTL=0xFD;ET1=0;SCON=0x40；//串口方式1,TMOD=0x20；//定期器1定期方式2TH1=THTL;TL1=THTL;TI=0;TR1=1；//啟動定期器} voidgsm(uchar*sms){ uchari=0,j=0,k=0; //InitCom(); longdelay(10); while(sms1[i]!='\0') {SBUF=sms1[i]; while(!TI); TI=0; i++; } longdelay(10); while(sms2[j]!='\0') { SBUF=sms2